Bei einer Vielzahl neuromuskulärer und neurodegenerativer Erkrankungen spielen Fehlfunktionen der Mitochondrien eine wichtige Rolle. Da die Proteine der Atmungsketten-komplexe sowohl durch die mitochondriale DNA als auch durch das Kerngenom codiert werden, können Mutationen in beiden Genomen die Auslöser dieser Erkrankungen darstellen. Veränderungen der mitochondrialen DNA lassen sich - im Gegensatz zum Kerngenom - bisher nicht korrigieren, weshalb bei einem großen Teil der Erkrankungen nur die Symptome und nicht die Auslöser behandelt werden können. Das grundlegende Problem stellt dabei der Transport der DNA in die Mitochondrien dar. Ziel dieser Arbeit war es, mit Hilfe von physikalischen Transfektionsmethoden exogene DNA in die Mitochondrien menschlicher Kulturzellen einzubringen. Dazu wurden unterschiedliche Vektoren hergestellt, die in Mitochondrien das an die Mitochondrien angepasste grün fluoreszierende mtEGFP exprimieren sollen. Die Expressionsfähigkeit und Prozessierung dieser Konstrukte konnte in in-vitro-Assays mit einem Mitochondrienextrakt nachgewiesen werden. Bei Transfektionsversuchen mit der Gene Gun gelang es erstmals, exogene Plasmid-DNA in die Mitochondrien menschlicher Zellen einzubringen. Das durch die transfizierten Vektoren exprimierte mtEGFP konnte am Fluoreszenzmikroskop eindeutig in den Mitochondrien der Zellen lokalisiert werden. Eine Transfektion mit Hilfe magnetischer Partikel erwies sich jedoch nicht als zielführend, da die die Partikel eine Eigenfluoreszenz aufwiesen, die eine Detektion der mtEGFP-Expression verhinderten. Eine wichtige Voraussetzung für die Transfektion von Mitochondrien durch mechanische Methoden wie die Mikroinjektion ist die reversible Induktion von Megamitochondrien, da sie erst in diesem Zustand penetriert werden können. Durch eine Ansäuerung des Kulturmediums mit Natriumacetat bzw. Essigsäure konnten Mitochondrien erzeugt werden, die beinahe die Größe des Zellkerns aufwiesen und somit ideale Bedingungen für die Mikroinjektion darstellen. Bei den anschließenden Mikroinjektionsversuchen mit den hergestellten mitochondrialen Expressionsvektoren wurden wiederum Zellen mit eindeutig grün fluoreszierenden Mitochondrien gefunden. Zusammenfassend wurden im Rahmen dieser Arbeit erstmalig menschliche Mitochondrien mit exogener DNA transfiziert. Dies stellt einen grundlegenden Schritt für die Entwicklung neuer Therapieformen bei mitochondrialen Myopathien dar. Zuvor müssen die Transfektionsmethoden jedoch noch weiter optimiert werden, um eine höhere Transfektionseffizienz zu erreichen. / Mitochondrial dysfunctions play an important role in a variety of neuromuscular and neurodegenerative diseases. As the proteins of the respiratory chain complexes are encoded by the mitochondrial DNA as well as the nuclear genome, mutations in both could trigger solely the diseases. Up to now, changes of the mitochondrial DNA could not be corrected, hence, therapies were designed to decrease symptoms in patients. In this context, the limiting factor to cure these disease relies on the DNA transport into the mitochondria. The aim of this work was to insert exogenous DNA into the mitochondria of human cultured cells by physical transfection methods. A variety of different vectors was constructed to express the mitochondrially adapted green fluorescent mtEGFP within mitochondria. The ability of these constructs to be expressed and processed was proved by in vitro assays using a mitochrondrial extract. In the transfection experiments using the gene gun, we succeeded for the first time to introduce exogenous plasmid DNA into human mitochondria. The mtEGFP expressed by the transfected vectors could definitely be localized to the mitochondria of the cells. Transfections using magnetic particles as mediator could not be used, because the particles exhibit an autofluorescence which prevents a detection of the mtEGFP expression. An essential prerequisite for the transfection of mitochondria by mechanical methods like microinjection is the reversible induction of megamitochondria, since they could not be penetrated as small regular organelles. Acidification of the culture medium with sodium acetate or acetic acid led to mitochondria exhibiting almost the size of the nucleus, thus giving ideal conditions for microinjection. In the applied microinjection experiments using the mitochondrial expression vectors, cells displayed mitochondria with distinct green fluorescence. In summary, human mitochondria were transfected successfully for the first time with mitochondrial expression vectors. This is a fundamental step in the development of new therapies targeting mitochondrial myopathies. However, the transfection methods have to be optimized to achieve higher transfection efficiencies.

Biologiska mnohotnosc w Sakskej Sorbische Übersetzung des Artenheftes zum Europäischen Grauwolf Redaktionsschluss: 30.10.2019

Informationen über die Lebensweise des europäischen Grauwolfes. Redaktionsschluss: Oktober 2019

Natal dispersal may have considerable social, ecological and evolutionary consequences. While speciesspecific dispersal strategies have received much attention, individual variation in dispersal decisions and its fitness consequences remain poorly understood. We investigated causes and consequences of natal dispersal age in rhesus macaques (Macaca mulatta), a species with male dispersal. Using long-term demographic and genetic data from a semi-free ranging population on Cayo Santiago, Puerto Rico, we analysed how the social environment such as maternal family, group and population characteristics affected the age at which males leave their natal group. While natal dispersal age was unrelated to most measures of group or population structure, our study confirmed earlier findings that sons of high-ranking mothers dispersed later than sons of low-ranking ones. Natal dispersal age did not affect males\\\'' subsequent survival, but males dispersing later were more likely to reproduce. Late dispersers were likely to start reproducing while still residing in their natal group, frequently produced extra-group offspring before natal dispersal and subsequently dispersed to the group in which they had fathered offspring more likely than expected. Hence, the timing of natal dispersal was affected by maternal rank and influenced male reproduction, which, in turn affected which group males dispersed to.

Trotz zahlreicher Fortschritte im Verständnis der Funktionsweise des kostimulatorischen Rezeptors CD28 in Mensch, Maus, Ratte und Makake ist nach wie vor wenig hierüber in Bezug auf das Tiermodell Schwein bekannt. Die vorliegende Arbeit untersucht die Funktion und Expression von CD28 in Schweine-T-Zellen sowie die Regulierbarkeit der T-Zellaktivierung durch anti-pCD28 mAb. Die Ergebnisse zeigen, dass hierbei vor allem CD4+ und CD8+ T-Zellen differenziert betrachtet werden müssen. Grundsätzlich unterscheiden sich die beiden T-Zellpopulationen in der CD28 mRNA Expression, im Expressionsverhältnis zwischen CD28 mRNA und Protein, sowie im proliferativen Ansprechen auf anti-pCD28mAb. So reagierten CD4+ im Vergleich zu CD8+ T-Zellen auf die kostimulatorische Inkubation mit anti-pCD28 mAb des Klons 3D11 sensibler. In direkt stimulatorischen Ansätzen zeigte sich, dass CD4+ und CD8+ T-Zellen durch unterschiedliche anti-pCD28 mAb differentiell angesprochen werden können. Eine superagonistische Funktion konnte für CD4+ T-Zell aktivierende anti-pCD28 mAb in den bisherigen Versuchen noch nicht beobachtet werden. Letzteres ist hierbei vor allem für den Transfer von vielversprechenden Therapiestrategien vom Kleintier- zum Großtiermodell auf dem Weg zur Entwicklung neuer Therapieoptionen für Autoimmunerkrankungen, Erkrankungen mit starker proinflammatorischer Aktivität und dem Myokardinfarkt von Bedeutung. / Even though tremendous progress has been made in clarifying the function of the costimulatory receptor CD28 in human, mouse, rat, and macaques, concerning pigs, an important large animal model, only little is still known about CD28 expression and function. Therefore, our work aimed at investigating the function and expression of CD28 in porcine T cells as well as the applicability of anti-pCD28 mAb as a tool to regulate T cell activation, specifically. Our results indicate that the two major T cell groups, CD4+ and CD8+, have to be considered separately. These cell populations differ in their level of pCD28 mRNA expression, their ratio of CD28 mRNA and protein expression as well as their proliferative responsiveness towards anti-pCD28 mAb. In costimulatory assays, CD4+ compared to CD8+ T cells showed higher sensitivity toward low concentrations of the anti-pCD28 mAb 3D11. Additionally, in direct stimulatory assays, CD4+ and CD8+ T cells can be specifically targeted by different anti-pCD28 mAb. With these assays, a superagonistic anti-pCD28 mAb could not been detected so far. With anti-pCD28 superagonist, promising therapeutic strategies developed in rodents could be tested in pigs as a large animal model, representing the next step on the way towards new therapeutic options for autoim-mune diseases, diseases with strong proinflammatory activity and myocardial infarction.

Der Nordamerikanische Waschbär (Procyon lotor Linné, 1758) gehört zu den neozonalen Vertretern der heimischen Raubsäugerfauna. Seit den 1990er Jahren tritt der in Deutschland mittlerweile fest etablierte Kleinbär verstärkt in Erscheinung und ist damit Auslöser kontroverser Diskussionen über negative Auswirkungen auf einheimische Tierarten sowie über seine Rolle als potentieller Krankheitsüberträger. Ausgehend von der Hypothese, dass der Waschbär durch Prädation lokale Bestände naturschutzfachlich relevanter Tierarten beeinträchtigen kann, wurden Waschbär-Kotproben aus einem naturnahen Tieflandbuchenwald im Müritz-Nationalpark (Mecklenburg-Vorpommern) nahrungsökologisch und im Hinblick auf den Endoparasitenbefall analysiert. Das Untersuchungsgebiet repräsentiert ein charakteristisches Binnenentwässerungsgebiet der nordostdeutschen Tiefebene, das hinsichtlich der Ressourcenausstattung ein überaus geeignetes Habitat für Waschbären darstellt. Gleichzeitig wurde anhand eines Referenzgebietes im Naturpark Feldberger Seenlandschaft (Mecklenburg-Vorpommern) geprüft, ob der Waschbär in einem anthropogen beeinflussten Lebensraum aufgrund schlechterer Ressourcenausstattung einen größeren Prädationseinfluss haben kann. Die vorliegende Dissertation ist Teil eines mehrjährigen, integrierten Forschungsprojektes (Projekt Waschbär), welches zwischen 2006 und 2011 im Teilgebiet Serrahn des Müritz-Nationalparks durchgeführt wurde. / The North American raccoon (Procyon lotor L., 1758) is an introduced carnivore species in Germany. Against the background of a vast in­crease of raccoon numbers in Germany over the last years, a contro­versial dis­cussion has developed regarding the influence of the new inha­bi­­tant on indi­genous resp. pro­tec­ted species and the potential trans­mission of diseases and parasites. Based on the hypothesis that raccoons may affect local stock of ecological relevant species through predation raccoon faecal samples were collected in a close to nature beech forest in the Müritz National Park (Mecklenburg-Western ­­Pome­ra­nia, Germany) and analysed with regard to nutrition ecology and endoparasite infes­ta­tion. The study area represents a characteris­tic inland drainage area of North-Eastern German lowlands, which provides a very suitable habitat for raccoons with regards to essential resour­ces. Simulta­neously, examinations were carried out in raccoons from a control area in the Nature Park Feldberger Seen­land­schaft (Mecklenburg-Western ­­Pome­ra­nia), focusing on the question as to whether raccoons might have higher ecological impact in an anthropogenically modified habitat due to poorer food resources. This thesis is part of a long-term and integrated research project (Projekt Waschbär), which was con­­­ducted between 2006 and 2011 in the subterritory Serrahn of the Müritz National Park.

This dissertation demonstrates the construction of the Panthera Population Persistence (PPP), an individual-based model for the Sumatran tiger (Panthera tigris sumatrae) which provides proper theoretical and application frameworks for the conservation of this tiger sub-species in central Sumatra. The PPP model was developed to gain insight into tiger-preyhabitat relationships as well as the effect of human impacts on the persistence of tiger populations. The model addresses three main problems for the survival of the Sumatran tiger: tiger poaching, prey depletion, and habitat loss. The description of the PPP model serves as an in-depth study of existing literature and covers the most important factors of existing models for tiger conservation. Existing modelling approaches have been improved by the inclusion of finer description of individual-level traits and behaviours in the PPP model. The modelling approach allows a direct inter-relationships between individuals and their environment. The relationship between individual behaviours, intrinsic states, and external factors are simulated spatially explicitly in a bottom-up approach where the emergence of the population dynamics of tiger and prey can be observed under different scenarios. The integration between the PPP model and geographical information system (GIS) has provided a much more meaningful spatial data by revealing the mechanism of the response of individuals to the present land-use types. The relative importance of the parameters within the PPP model was tested using two modes of sensitivity analysis: The Morris Method and the traditional One-factor-at-a-time method. The results provided guidance for the application of reasonable sensitivity analysis during the development of individual-based models. The Morris Method suggested that the overall output of the PPP model showed a high sensitivity on the change of time required by a tigress to take care of cubs. The analysis also revealed that the number of dispersers was sensitive toward perceptual distance of individuals to detect the presence of prey. Comparison with a similar predator-prey models provided insight into the predator-prey relationship. The comparison also suggested that perceptual distance of the individual is important for any spatially explicit individual-based model involving predator-prey relationships. The parameterization of the individual perceptual distance of tigers was tested by using existing literature on prey consumption by tigers as a benchmark. The simulation results were within the range of scientific acceptance for the number of prey killed by a tiger. Thus, further use of the set of parameters for a tiger’s perceptual distance is less uncertain for the output of the PPP model. The effect of habitat quality and landscape configuration on the mortality and migration of prey were evaluated through the use of virtual habitats and landscapes. The findings suggested that a good habitat quality enables prey survival, increases the population available for predation by tigers. When a low-quality habitat is combined with a high-quality habitat, the number of migrating prey was high, reducing resources for tigers. This suggested that landscape composition should be considered when predicting population persistence of the Sumatran tiger. Optimal movement of two different prey resulted in a high density of prey in high-quality habitat, providing a concentration of prey in a tiger’s habitat, but resulted in a lower tiger predation rate than random movement and species specific movement. The PPP model has been applied to evaluate the effect of poaching, prey depletion, and their combination for the probability of extinction of a tiger population. The results from the evaluation showed that prey depletion, tiger poaching, and a combination of both, created a 100% probability of extinction within 20 years if the density and frequency of those threats at high rates. However, the duration of those threats in the system caused a 100% probability of extinction from tiger poaching. The results are able to contribute to optimize anti-poaching programs in future, to reduce significantly the probability of total extinction of Sumatran tiger. Furthermore, various landscape configurations have been tested against the probability and time of extinction for the Sumatran tiger population. The integration of spatial GIS-data in the model provides an insight into the relationship between tiger-prey-habitat. The results suggested that habitat quality surrounding a protected area plays an important role for the persistence of the Sumatran tiger population. This study also recommends agroforestry systems as reasonable land-use type in the vicinity of protected areas. They provide not only positive effects for tiger conservation purpose but they also appear as adaptable to the current land-use situation in Sumatra island.:Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Acknowledgement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Table of Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Contents 12 1 Introduction 15 1.1 Cornerstones of Sumatran Tiger Conservation . . . . . . . . 16 1.2 Scientific Challenges to Tiger Conservation . . . . . . . . . 22 1.3 Roles of Modelling in Tiger Conservation . . . . . . . . . . 26 1.4 Individual-Based Models for Tiger Conservation . . . . . . . 30 1.5 Research Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.6 Thesis Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2 Literature Review 34 2.1 Fragmentation and Population Dynamics . . . . . . . . . . . 35 2.2 Population Extinction and its measures . . . . . . . . . . . 37 2.3 Modelling the Effect of Fragmentation on Population Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.4 Individual-Based Modelling of Population Persistence . . . . 51 2.5 Sensitivity Analysis in Individual-based Model . . . . . . . . 53 3 Methods ..........................................................................55 3.1 Study Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.2 Model Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.3 Land-use Map Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.4 Model Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 4 Results 73 4.1 Structure and Sensitivity Analysis of Individual-based Predator- Prey Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.2 Where to Go and How to Hide? Measuring the Relative Effect of Movement Decisions, Habitat Quality, and Landscape Configuration on theMortality andMigration of Tigers’ Prey . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 4.3 The Extinction Potential of a Sumatran Tiger Population after the Removal of Poaching . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 4.4 The Influence of Agroforest and Other Land-use Types on the Persistence of a Sumatran tiger (Panthera tigris suma- trae) Population: An Individual-Based Model Approach . . 135 5 General Discussion 159 5.1 Main results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 5.2 Discussion of the results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 6 Conclusions and Perspectives 170 6.1 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 6.2 Perspectives for Future Research . . . . . . . . . . . . . . . 171 Bibliography 174 Appendices 191 / Die vorliegende Dissertation beschreibt die Entwicklung des Panthera Populations Persistence (PPP) Modells, eines individuenbasierten Simulationsmodells für den Sumatra-Tiger (Panthera tigris sumatrae). Dieses stellt einen geeigneten theoretischen und anwendungsbezogenen Rahmen für den Schutz dieser Tiger-Unterart in Zentralsumatra bereit. Das PPP-Modell wurde entwickelt, um Einblicke in die Tiger-Beute-Habitat-Beziehungen zu gewinnen, sowie um den Effekt anthropogener Einflüsse auf den Fortbestand von Tigerpopulationen abzuschätzen. Dabei werden die drei Hauptprobleme für das Überleben des Sumatra-Tigers analysiert: die Wilderei, der Rückgang von Beutetieren und der Verlust von geeigneten Habitaten. Die Beschreibung des PPP-Modells gibt zunächst einen umfassenden Überblick zum aktuellen Wissensstand auf dem Gebiet des Tigerschutzes und integriert die wichtigsten Faktoren bereits existierender Modellansätze. Diese konnten durch die Einbeziehung einer detaillierten Beschreibung von individuellen Merkmalen und Verhalten verbessert werden. Das PPPModell stellt somit das Individuum in einen direkten Zusammenhang mit dessen Umwelt. Die Beziehung zwischen individuellem Verhalten, intrinsischen Merkmalen und externen Faktoren werden räumlich-explizit in einem bottom-up Ansatz simuliert. Damit kann sowohl die Populationsdynamik des Tigers als auch die seiner Beutetiere unter verschiedenen Annahmen beobachtet werden. Die Verknüpfung des PPP-Modells mit Geographischen Informationssystemen (GIS) bietet die Möglichkeit, die Reaktionsmechanismen der Individuen basierend auf der gegenwärtigen Landnutzungssituation zu simulieren und somit realitätsnahe räumliche Daten zu generieren. Die relative Bedeutung der Modell-Parameter auf die Simulationsergebnisse kann durch Sensitivitätsanalysen ermittelt werden. Hier wurden zwei verschiedene Ansätze verwendet: die Morris-Methode und die herkömmliche One-factor-at-a-time Methode. Der Vergleich beider methodischen Ansätze zeigte somit beispielhaft die Eignung unterschiedlicher Sensitivitätsanalysen für individuenbasierte Modelle auf. Die Morris-Methode zeigte, dass das Gesamtergebnis des PPP-Modells eine hohe Sensitivität gegenüber der Veränderung der Zeit aufweist, die ein Tigerweibchen braucht, um ihre Jungen aufzuziehen. Die Analyse zeigt auch, dass die Anzahl an abwandernden Tigern sensitiv gegenüber der IndividuellenWahrnehmungsdistanz von Beute ist. Der Vergleich mit einem ähnlichen Räuber-Beute-Modell lässt vermuten, dass diese Wahrnehmungsdistanz eines Individuums generell als ein entscheidender Faktor für Räuber-Beute-Beziehungen in räumlich-expliziten Individuenmodellen an- gesehen werden kann. Die Parametrisierung der IndividuellenWahrnehmungsdistanz des Tigers wurde so gewahlt, dass die damit ermittelten Simulationsergebnisse den Beutekonsum des Tigers, wie in der Literatur beschrieben, weitgehen widerspiegeln. Sie ist somit für die weitere Anwendung im PPP-Modell ausreichend gut beschrieben. Simulationsszenarien, welche verschiedene Habitatqualitäten sowie Landnutzungsmuster berücksichtigen, zeigen auch deren Bedeutung für die Mortalität und Migration der Beutetiere. Eine gute Habitatqualität hat eine geringe Mortalität der Beutetiere zur Folge, welche dann wiederum für den Tiger in ausreichender Zahl zur Verfügung stehen. Treten geringe Habitatqualitäten angrenzend an ein Habitat mit hoher Qualität auf, führte dies zu einer hohen Anzahl an abwandernden Beutetieren, womit sich die Ressourcen für den Tiger verringern. Die Landschaftsmerkmale sollten also bei der Vorhersage des Populationsfortbestandes des Sumatra-Tigers berücksichtigt werden. Die optimale Bewegung von zwei verschiedenen Beutetieren ergab eine hohe Beutedichte in einem Habitat mit hoher Qualität und stellte konzentriert Beute in einem Tigerhabitat bereit. Allerdings resultierte dies auch in einer geringeren Prädationsrate des Tigers, verglichen mit zufälligen oder artenspezifischen Bewegungen. Das PPP-Modell wurde angewandt, um die Auswirkungen von Wilderei, Beutetierrückgang sowie die Kombination beider Faktoren auf die Aussterbewahrscheinlichkeit einer Tigerpopulation zu bewerten. Die Ergebnisse zeigen, dass die genannten Faktoren eine 100-prozentige Aussterbewahrscheinlichkeit innerhalb von 20 Jahren zur Folge haben, wenn die Dichte und Häufigkeit dieser Bedrohungen hoch sind. Die Dauer dieser Bedrohungen im System verursachte allerdings eine 100-prozentige Aussterbewahrscheinlichkeit nur für die Wilderei von Tigern. Betrachtet man unabhängig von Dichte und Häufigkeit einzig die Dauer der Bedrohung, führt lediglich die Wilderei zum 100%-igen Aussterben. Diese Ergebnisse können maßgeblich dazu beitragen, zukünftig Schutzprogramme gegen die Wilderei zu optimieren, um das Aussterben des Sumatra-Tigers zu verhindern. DesWeiteren wurde der Einfluss von unterschiedlichen Landnutzungsmustern auf die Aussterbewahrscheinlichkeit und -zeit einer Sumatra-Tigerpopulation aufgezeigt. Die Integration von räumlichen GIS-Daten in das Modell ermöglichte einen Einblick in die Beziehungen zwischen Tiger, Beutetieren und Habitat. Die Ergebnisse zeigen, dass die Habitatqualität um Schutzgebiete herum eine wichtige Rolle für den Fortbestand der Population spielt. Die vorliegende Arbeit empfiehlt Agroforstsysteme als eine geeignete Landnutzungsform in der Nähe von Schutzgebieten, welche sowohl positive Effekte für den Tigerschutz bietet als auch mit den gegenwärtigen Landnutzungsmustern in Sumatra vereinbar erscheint.:Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Acknowledgement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Table of Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Contents 12 1 Introduction 15 1.1 Cornerstones of Sumatran Tiger Conservation . . . . . . . . 16 1.2 Scientific Challenges to Tiger Conservation . . . . . . . . . 22 1.3 Roles of Modelling in Tiger Conservation . . . . . . . . . . 26 1.4 Individual-Based Models for Tiger Conservation . . . . . . . 30 1.5 Research Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.6 Thesis Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2 Literature Review 34 2.1 Fragmentation and Population Dynamics . . . . . . . . . . . 35 2.2 Population Extinction and its measures . . . . . . . . . . . 37 2.3 Modelling the Effect of Fragmentation on Population Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.4 Individual-Based Modelling of Population Persistence . . . . 51 2.5 Sensitivity Analysis in Individual-based Model . . . . . . . . 53 3 Methods ..........................................................................55 3.1 Study Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.2 Model Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.3 Land-use Map Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.4 Model Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 4 Results 73 4.1 Structure and Sensitivity Analysis of Individual-based Predator- Prey Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.2 Where to Go and How to Hide? Measuring the Relative Effect of Movement Decisions, Habitat Quality, and Landscape Configuration on theMortality andMigration of Tigers’ Prey . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 4.3 The Extinction Potential of a Sumatran Tiger Population after the Removal of Poaching . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 4.4 The Influence of Agroforest and Other Land-use Types on the Persistence of a Sumatran tiger (Panthera tigris suma- trae) Population: An Individual-Based Model Approach . . 135 5 General Discussion 159 5.1 Main results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 5.2 Discussion of the results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 6 Conclusions and Perspectives 170 6.1 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 6.2 Perspectives for Future Research . . . . . . . . . . . . . . . 171 Bibliography 174 Appendices 191

Die vorliegende Studie untersucht die nächtliche Habitatnutzung von Feldhasen in drei unterschiedlichen Habitaten. Das Untersuchungsgebiet Opferbaum ist stark ackerbaulich geprägt und das Untersuchungsgebiet Güntersleben sehr strukturreich durch das Vorkommen von Gehölzen und Waldrändern. Das Untersuchungsgebiet Fritzlar besitzt einen waldrandgeprägten sowie einen ackerbaulich intensiv genutzten Landschaftsteil. Die nächtlichen Aufenthaltsorte von Feldhasen wurden mittels Wärmebildkamera zwischen September 2004 bis April 2005 und September 2005 bis April 2006 kartiert. In jedem der Untersuchungsgebiete wurden einmal monatlich sogenannte Festpunkte angefahren, die umliegenden Landschaftsbereiche abgesucht und beobachtete Feldhasen in Arbeitskarten eingezeichnet. Eine Kartierung der von den Festpunkten einsehbaren Landschaftsteile geschah vor jedem Erfassungstermin bei Tageslicht. Den kartierten Feldhasen (Präsenz-Punkte) wurde im GIS eine zufällige Punktverteilung im beobachteten Landschaftsraum gegenüber gestellt (Pseudo-Absenz-Punkte). Für jeden dieser Punkte wurden bis zu 20 Minimaldistanzen zu verschiedenen Strukturelementen der Landschaft berechnet. In Generalisierten Linearen Modellen (GLM) wurden die univariaten und multivariaten Zusammenhänge der erklärenden Variablen mit der binomialen Zielvariablen modelliert. Zeitliche Aspekte der Habitatnutzung im Verlauf des Winterhalbjahres wurden mit einer multitemporalen Modellierung für zusammengefasste Zwei-Monats-Zeiträume untersucht. Die Modellselektion geschah mit Hilfe des Akaike Information Criterion (AIC). Insgesamt wurden 4.494 Standorte von Feldhasen in Opferbaum, 2.418 in Güntersleben und 1.391 in Fritzlar kartiert. Die univariate Analyse zeigt eine Meidung von Verkehrs- und Siedlungsstrukturen. Waldränder, Gehölze, Buntbrachen und Grünland werden in den Untersuchungsgebieten Fritzlar und Opferbaum bevorzugt, in Güntersleben werden die zwei letzteren gemieden. Die multivariaten Modelle zeigen eine Präferenz der Nahrungshabitate Wintergetreide und Raps, in Fritzlar und Opferbaum wird auch Grünland bevorzugt. Nach dem Nahrungshabitat wird von Feldhasen die Nähe zu potentiellen Deckungshabitaten präferiert, dabei werden nur Buntbrachen in allen Untersuchungsgebieten bevorzugt. Besonders Verkehrswege und Siedlungen werden gemiedenen, Ausnahme ist die Bevorzugung von Siedlungsbereichen in Güntersleben. Teilweise gegensätzliche Ergebnisse zeigt die Modellierung der Zwei-Monats-Zeiträume zwischen den Untersuchungsgebieten. Sie zeigen aber nur geringe Veränderungen der Habitatnutzung von Feldhasen im Verlauf des Winterhalbjahres. Allen selektierten Modellen gemein ist die geringe Erklärungsgüte von weniger als 5 % der Datenvarianz. Die Eignung der entwickelten Aufnahmemethodik und die Ergebnisse werden anhand der umfangreichen Literatur diskutiert. Die Art des Habitats ist von großer Bedeutung für die Habitatnutzung der Feldhasen. Durch die landwirtschaftliche Fruchtfolge bedingte strukturelle Veränderungen verändern ebenso die kleinräumige Habitatnutzung wie die Veränderungen der landwirtschaftlichen Schläge im Verlauf des Herbstes und Winters. Das opportunistische Habitatverhalten von Feldhasen erschwert dabei die Beobachtung von speziellem Habitatverhalten. Die zum Teil gegensätzlichen Ergebnisse werden auch vor dem Hintergrund potentieller Fehlerquellen der Methodik und einem möglichen Einfluss vernachlässigter Variablen diskutiert. Dabei stellt sich die Frage nach grundsätzlichen Konsequenzen für zukünftige Untersuchungen. Die unterschiedliche Habitatnutzung des Feldhasen in unterschiedlichen Habitaten muss sowohl bei der Wahl der Methodik als auch bei der Wahl der Gebietskulisse berücksichtigt werden.:Inhalt 1 Einleitung 1 1.1 Motivation 1 1.2 Methodenüberblick 2 1.3 Stand des Wissens 4 1.4 Ziele 13 2 Material und Methoden 14 2.1 Untersuchungsgebiete 14 2.1.1 Fritzlar 14 2.1.2 Güntersleben 18 2.1.3 Opferbaum 21 2.2 Feldökologische Methoden 24 2.2.1 Methodenentwicklung 24 2.2.2 Feldhasenerfassung 27 2.2.3 GIS-Anwendung 31 2.2.4 Flächennutzungs- & Habitatkartierung 32 2.3 Statistik 34 2.3.1 Bestimmung der Variablen 34 2.3.2 Modellbildung 39 2.3.2.1 Präsenz- und Pseudo-Absenz-Verteilung 39 2.3.2.2 Logistische Regression 40 2.3.2.3 Modellselektion 42 3 Ergebnisse 48 3.1 Anzahl und Dichte beobachteter Feldhasen 48 3.2 Struktur der untersuchten Landschaften 49 3.3 Generalisierte Lineare Modelle zur nächtlichen Habitatnutzung von Feldhasen 53 3.3.1 Univariate Analyse der potentiellen erklärenden Variablen 53 3.3.2 Multivariate Analyse der potentiellen erklärenden Variablen 55 3.3.2.1 Multivariate Modelle für das Untersuchungsgebiet Fritzlar 55 3.3.2.2 Multivariate Modelle für das Untersuchungsgebiet Güntersleben 57 3.3.2.3 Multivariate Modelle für das Untersuchungsgebiet Opferbaum 59 3.3.2.4 Multitemporale Modelle der Zwei-Monats-Zeiträume 62 3.3.2.5 Multivariate Modelle für alle Untersuchungsgebiete 68 4 Diskussion 72 4.1 Methodenkritik 72 4.1.1 Einfluss der maximalen Erfassungsdistanz 72 4.1.2 Eignung der entwickelten Methodik 73 4.2 Habitatnutzung von Feldhasen 75 4.2.1 Nutzung einzelner Strukturelemente 75 4.2.2 Habitatnutzung im Untersuchungsgebiet Fritzlar 85 4.2.3 Habitatnutzung im Untersuchungsgebiet Güntersleben 87 4.2.4 Habitatnutzung im Untersuchungsgebiet Opferbaum 93 4.2.5 Habitatnutzung im zeitlichen Verlauf 96 4.2.6 Multivariates Gesamtmodell 98 4.3 Betrachtung unberücksichtigter Variablen 99 4.4 Schlussbetrachtung und Ausblick 102 5 Zusammenfassung 105 6 Literatur 109 7 Anhang 121 / The study presented in this thesis examined the nocturnal habitat use by hares in three different habitats. The study area Opferbaum is strongly influenced by agriculture whereas the landscape of the study area Güntersleben has very diverse structures such as groves and forest edges. The study area Fritzlar has a forest dominated landscape on the one hand and a landscape of intensive agricultural activities on the other hand. Hare locations were mapped using thermography between September 2004 to April 2005 and September 2005 to April 2006. In each of the study sites the surrounding landscape of selected viewpoints was observed once a month and hare distribution was plotted in topographical maps. Mapping of the visible landscape of the viewpoints took place during daytime. Up to 20 minimum distances to different structural elements of the landscape were calculated for each hare location (presence-points) and randomly distributed points (pseudo-absence points) in the observed landscape. Generalized linear models (GLM) were applied to model the univariate and multivariate relationships of explanatory variables with the binomial response variables (hare 1; pseudo-absence 0). Temporal aspects of habitat use during the winter were analyzed by multi-temporal modeling for combined two-month periods. The model selection was done using the Akaike Information Criterion (AIC). A total of 4,494 locations by hares were mapped in Opferbaum, 2,418 in Güntersleben and 1,391 in Fritzlar. The univariate analysis shows an avoidance of traffic and urban areas. Forest edges and groves are preferred in all study areas. Pasture and wildlife-friendly set-asides are preferred in Fritzlar and Opferbaum, but avoided in Güntersleben. The multivariate models show a preference of feeding habitats such as winter cereals and oilseed rape, hares also prefer pasture in Fritzlar and Opferbaum. After the feeding habitat, hares show a preference to be in proximity to shelter providing habitats. Wildlife-friendly set-asides were preferred in all study sites. Traffic and urban areas are avoided in Opferbaum and Fritzlar but urban areas preferred in Güntersleben. Modeling the two-month periods shows different results between the study areas but only small changes in habitat use by brown hares during the winter months. All selected models explain less than 5 % of the variance of data. The consideration of comparable studies shows that besides methodology and surveying time, the results of habitat use of brown hares are primarily influenced by the kind of the examined landscapes. The small-scale habitat use of brown hare is also influenced by structural changes in the agricultural crop rotation as well as a changing vegetation in autumn and winter. The opportunistic behaviour of brown hares make the observation of special habitat use difficult. The results are discussed in connection with error in methodology and unconsidered variables but also to fundamental consequences for future investigations. The differences in habitat use of brown hares in different habitats have to be considered in both, the choice of methodology and when choosing the study sites.:Inhalt 1 Einleitung 1 1.1 Motivation 1 1.2 Methodenüberblick 2 1.3 Stand des Wissens 4 1.4 Ziele 13 2 Material und Methoden 14 2.1 Untersuchungsgebiete 14 2.1.1 Fritzlar 14 2.1.2 Güntersleben 18 2.1.3 Opferbaum 21 2.2 Feldökologische Methoden 24 2.2.1 Methodenentwicklung 24 2.2.2 Feldhasenerfassung 27 2.2.3 GIS-Anwendung 31 2.2.4 Flächennutzungs- & Habitatkartierung 32 2.3 Statistik 34 2.3.1 Bestimmung der Variablen 34 2.3.2 Modellbildung 39 2.3.2.1 Präsenz- und Pseudo-Absenz-Verteilung 39 2.3.2.2 Logistische Regression 40 2.3.2.3 Modellselektion 42 3 Ergebnisse 48 3.1 Anzahl und Dichte beobachteter Feldhasen 48 3.2 Struktur der untersuchten Landschaften 49 3.3 Generalisierte Lineare Modelle zur nächtlichen Habitatnutzung von Feldhasen 53 3.3.1 Univariate Analyse der potentiellen erklärenden Variablen 53 3.3.2 Multivariate Analyse der potentiellen erklärenden Variablen 55 3.3.2.1 Multivariate Modelle für das Untersuchungsgebiet Fritzlar 55 3.3.2.2 Multivariate Modelle für das Untersuchungsgebiet Güntersleben 57 3.3.2.3 Multivariate Modelle für das Untersuchungsgebiet Opferbaum 59 3.3.2.4 Multitemporale Modelle der Zwei-Monats-Zeiträume 62 3.3.2.5 Multivariate Modelle für alle Untersuchungsgebiete 68 4 Diskussion 72 4.1 Methodenkritik 72 4.1.1 Einfluss der maximalen Erfassungsdistanz 72 4.1.2 Eignung der entwickelten Methodik 73 4.2 Habitatnutzung von Feldhasen 75 4.2.1 Nutzung einzelner Strukturelemente 75 4.2.2 Habitatnutzung im Untersuchungsgebiet Fritzlar 85 4.2.3 Habitatnutzung im Untersuchungsgebiet Güntersleben 87 4.2.4 Habitatnutzung im Untersuchungsgebiet Opferbaum 93 4.2.5 Habitatnutzung im zeitlichen Verlauf 96 4.2.6 Multivariates Gesamtmodell 98 4.3 Betrachtung unberücksichtigter Variablen 99 4.4 Schlussbetrachtung und Ausblick 102 5 Zusammenfassung 105 6 Literatur 109 7 Anhang 121

Im September 2022 startete das Projekt „RELynx Sachsen“ mit dem Ziel, bis zu 20 Eurasische Luchs der Unterart Karpatenluchs in sächsische Wälder umzusiedeln. Die ersten Luchse werden in Südwestsachsen im Erzgebirge ausgesetzt werden. An dem Projekt sind mehrere Partner beteiligt wie das Senckenberg Museum für Tierkunde Görlitz sowie die Professur für Forstzoologie der TU Dresden. Der Flyer stellt das Projekt „RELynx Sachsen“ vor und beantwortet Fragen zum Vorkommen, der Besiedlung und dem Monitoring von Luchsen in Sachsen. Zudem wird über die Beutetiere von Luchsen informiert. Im Flyer sind Kontaktdaten für Fragen und Meldungen von Beobachtungen und Rissen zusammengestellt. Redaktionsschluss: 04.04.2023

Natal dispersal may have considerable social, ecological and evolutionary consequences. While speciesspecific dispersal strategies have received much attention, individual variation in dispersal decisions and its fitness consequences remain poorly understood. We investigated causes and consequences of natal dispersal age in rhesus macaques (Macaca mulatta), a species with male dispersal. Using long-term demographic and genetic data from a semi-free ranging population on Cayo Santiago, Puerto Rico, we analysed how the social environment such as maternal family, group and population characteristics affected the age at which males leave their natal group. While natal dispersal age was unrelated to most measures of group or population structure, our study confirmed earlier findings that sons of high-ranking mothers dispersed later than sons of low-ranking ones. Natal dispersal age did not affect males\\\' subsequent survival, but males dispersing later were more likely to reproduce. Late dispersers were likely to start reproducing while still residing in their natal group, frequently produced extra-group offspring before natal dispersal and subsequently dispersed to the group in which they had fathered offspring more likely than expected. Hence, the timing of natal dispersal was affected by maternal rank and influenced male reproduction, which, in turn affected which group males dispersed to.